飛機尾翼防冰系統典型故障分析及排除

王芳寧 中航飛機西安飛機分公司

飛機尾翼防冰系統典型故障分析及排除

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主要介紹了尾翼防冰系統的工作原理、組成及功能。并對尾翼防冰系統的典型故障進行分析總結，給出了尾翼防冰系統故障解決方案，供相關專業人員參考。

尾翼 防冰系統 故障排除

尾翼防冰系統是任何飛機上必不可少的系統，當飛機在結冰區域飛行，尾翼結冰后，飛機的氣動外形遭到破壞，增加了阻力而使其操縱性能、穩定性能下降，影響飛行安全。為杜絕此類現象的發生，在飛機的尾翼上安裝有防冰和除冰元件，保障防冰系統工作正常，進而保證飛行安全。

1 尾翼防冰系統的組成及工作原理

1.1 尾翼防冰系統的組成

尾翼防冰系統主要由尾翼防冰控制盒、短路保護器、斷相保護器、溫度繼電器、加溫元件、控制開關及斷路器、機上導線組成。見圖1所示。

圖1 尾翼防冰系統組成圖

（1）尾翼防冰控制盒

按一定時序接通平尾內阻、垂尾、平尾外阻的加溫元件，系統上電后，接通任意一組加溫接觸器工作并開始40s計時，加溫元件接通工作，40s計時到后，該組加溫接觸器器斷開，并轉入下一組加溫元件接通工作40s，然后按同樣的方式轉入第三組加溫元件接通工作40s，如此循環。

（2）短路保護器

用于飛機尾翼防冰系統加熱元件和電源線的故障保護。當加熱元件出現局部短路或者加熱元件的電源饋線出現相與相、相與地及三相同時短路時，該保護器提供直流28.5伏/0.3A保護信號，用以斷開供電接觸器，使加熱元件斷電，實現保護。

（3）斷相保護器

用于飛機尾翼防冰系統電源線或加溫元件的開路保護，任一相開路，通過斷相保護器的電流不平衡，當不平衡電流大于5A時，斷相保護器發出信號，斷開該組加溫接觸器，使加溫元件斷電，實現保護。

（4）溫度繼電器

在加溫超出允許范圍時發出保護信號，斷開溫度繼電器，自動切斷加溫電源，停止加溫。

（5）加溫元件

是一種電熱防冰裝置，用以防冰、除冰。飛機進入結冰區域后，防冰加溫控制板上紅色“結冰”指示燈燃亮時，提醒飛行員接通防冰加溫控制板上“尾翼防冰”開關。水平安定面除冰裝置分成兩組：內阻：用以加溫水平安定面左、右前緣的翼根部分；外阻：用以加溫水平安定面左、右前緣的外翼尖部分。

1.2 尾翼防冰系統工作原理

飛機進入結冰區域后，防冰加溫控制板上紅色“結冰”指示燈燃亮時，提醒飛行員接通防冰加溫控制板上“尾翼防冰”開關，這時尾翼除冰控制盒開始工作，防冰加溫控制板上尾翼除冰“內側”、“外側”、“垂尾”三個綠色工作燈應依次周期性燃亮40s±2s，熄滅80s±2s。接通左右尾部電源配電盒內“左尾除冰”和“右尾除冰”斷路器，加熱元件即可按要求進行加溫除冰。在加溫超出允許范圍時發出保護信號，斷開溫度繼電器，自動切斷加溫電源。當系統電路中加熱元件出現局部短路或者加熱元件的電源饋線出現相與相、相與地及三相同時短路時，該保護器提供直流28.5伏/0.3A保護信號，用以斷開供電接觸器，使加熱元件斷電，實現保護。當系統線路任一相開路，則通過斷相保護器的電流不平衡，當不平衡電流大于5A時，斷相保護器發出信號，斷開該組加溫接觸器，使加溫元件斷電，實現保護。

2 尾翼防冰系統常見故障

尾翼防冰系統常見故障有以下四種：

（1）在機上電源供電正常的情況下，加溫時，加溫指示燈閃亮一下，之后熄滅，加溫元件停止工作，本文簡稱Ⅰ類故障。

（2）尾翼防冰信號線路故障：在機上電源供電正常的情況下，尾翼防冰控制盒不工作，指示燈不亮，本文簡稱Ⅱ類故障。

（3）尾翼防冰加溫過程中，突然掉電，并且蒙皮被擊穿，本文簡稱Ⅲ類故障。

（4）尾翼防冰加溫時，加溫元件處發出異常的響聲，之后，停止加溫，本文簡稱Ⅳ類故障。

3 尾翼防冰系統故障原因及排除

3.1 Ⅰ類故障

（1）故障原因

可能為以下幾點：

①機上系統加溫段加溫線路有短路現象：某處線路與機體搭接或者加溫元件安裝時接線柱、加溫元件局部與機體短接，均有可能造成絕緣性能不好；

②短路保護器故障：短路保護器技術性能參數不符合要求造成；

③斷相保護器故障：加溫電路中電源相序或者電壓不符合要求造成；

④溫度繼電器故障：溫度繼電器內部故障，造成繼電器工作時，斷開加溫電源，停止加溫；

⑤加溫元件電阻值不符合要求，造成負載不平衡，加溫電流不平衡，導致斷相保護器工作，斷開加溫電源，停止加溫。

（2）故障排除

故障的排除方法：按系統原理饋電圖，對機上線路進行導通及絕緣電阻檢查。確認機上線路連接是否正確、可靠、完好；用其它飛機上經過性能驗證的短路和斷相保護器替換本架次飛機的短路和斷相保護器，查看短路和斷相保護器是否工作正常；測量溫度繼電器的機上線路所連接的接觸點，看溫度繼電器是否斷開；斷開加溫元件，檢查機上線路中導線的絕緣阻值是否符合要求，再檢查加溫元件電阻值，是否符合要求，一步步排查后，查出問題所在，更換或修理相應元器件后，故障即可排除。

3.2 Ⅱ類故障

（1）故障原因

可能為以下幾點：

①防冰加溫控制板上只有指示燈燈罩，里面沒有裝燈泡或者燈泡接觸不良；

②左尾翼防冰控制盒電纜插頭連接不可靠，導致無法正常工作。或者左尾翼防冰控制盒內部故障，造成無法正常工作；

③系統線路分離面插頭沒有對接，線路斷開。

（2）故障排除

故障的排除方法：首先檢查指示燈是否接觸良好，燈泡是否完好；其次查看機上系統線路分離面插頭是否連接正確可靠；再次檢查尾翼防冰控制盒處電纜插頭，發看插頭處是否有導線連接松動，不牢靠，是否有導線連接錯誤（特別是電源線相序是否有連接錯誤），查出問題所在，更換修理相應連接不可靠的導線后，故障即可排除。

3.3 Ⅲ類故障

（1）故障原因

可能為以下幾點：

①加溫元件加熱后，電阻絲受熱變形，導致電阻絲與機體搭接，造成短路，系統線路保護所致；

②加溫元件電源接線柱與機體絕緣不好，造成短路，系統線路保護所致；

（2）故障排除

故障的排除方法：檢查加溫元件與機體之間的絕緣阻值是否符合要求，并且將三相之間的絕緣阻值進行比較，看是否符合要求；其次檢查加溫元件每一相接線柱與機體的絕緣是否完好，查出問題所在，更換相應的加溫元件，故障即可排除。

3.4 Ⅳ類故障

（1）故障原因

可能為以下：

加溫元件本身出現問題，加溫時，受熱不均，導致加溫電流不均衡，系統線路保護所致。

（2）故障排除

故障的排除方法：請制造單位檢測加溫元件是否完好，是否存在缺陷，查出問題所在，更換相應的加溫元件，故障即可排除。

4 結束語

尾翼防冰系統是飛機系統的一個重要組成部分，在排故工作中首先要熟知該系統的組成和工作原理，掌握系統各主要設備及元器件（控制盒、斷路器、溫度繼電器、保護器、加熱元件等）工作原理和性能參數指標；系統中設備及元器件的安裝部位，以及系統中電路的轉換關系。系統地面通電時，所用試驗裝置的工作原理及操作步驟，熟知系統出現故障時，所用試驗器應出現的現象及原因。對系統出現的每一個故障現象進行認真分析，從易到難逐一排查，準確找出故障原因并制定合理的排除方案。注重生產中發現故障的統計分析和故障排除方案的實施效果的記錄分析總結，為今后故障的預防和快速排查故障，特別是外場飛機故障的排除提供支持。